磁選設(shè)備概述VIP

第八章磁選設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)磁選機(jī)常用磁性材料及特性第三節(jié)磁選機(jī)的磁系第四節(jié)弱磁選設(shè)備第五節(jié)強(qiáng)磁選設(shè)備第六節(jié)高梯度磁選與超導(dǎo)磁選設(shè)備第七節(jié)磁流體選礦第八節(jié)磁力選煤?8.1概述

①磁選的基本原理

②磁選的應(yīng)用領(lǐng)域

③磁選的發(fā)展簡(jiǎn)況④磁選設(shè)備的分類(lèi)?8.1概述磁選是在不均勻磁場(chǎng)中利用礦物之間的磁性差異而使不同礦物實(shí)現(xiàn)分離的一種選礦方法?8.1概述——黑色金屬礦石的分選——有色和稀有金屬礦石的精選——重介質(zhì)選礦中磁性介質(zhì)的回收和凈化——非金屬礦中含鐵雜質(zhì)的脫除——煤的脫硫——垃圾（鋼渣及廢金屬等）與污水處理——醫(yī)學(xué)上分離血液中的紅血球?8.1概述山東金嶺鐵礦的磁選機(jī)磁選原理圖?雖然,古希臘早在公元前550年已知道了一些磁現(xiàn)象,但是,直到1845年,法拉第才發(fā)現(xiàn)一些物質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)有反應(yīng)。鮑爾、奧頓和愛(ài)迪生等人將磁原理用于從脈石中分離鐵礦。

自19世紀(jì)末,磁選設(shè)備得到了迅速地發(fā)展,磁選處理的礦石種類(lèi)增多。特別是近20年來(lái),永磁材料的研制和永磁材料性質(zhì)的改進(jìn)推動(dòng)了磁選的發(fā)展。19世紀(jì)末應(yīng)用以鋼為基礎(chǔ)的弱磁體,20世紀(jì)40年代發(fā)明了能與電磁體相媲美的永磁體。重要的發(fā)明階段是20世紀(jì)70年代末,開(kāi)始應(yīng)用稀土永磁體。這種磁體可以解決弱的電磁體不能解決的問(wèn)題。8.1概述?8.1概述永磁材料發(fā)展概況磁能積：退磁曲線工作點(diǎn)上磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積（KJ/m3）?驅(qū)動(dòng)磁選發(fā)明的另一個(gè)動(dòng)力是將鐵磁性物體(如鋼球、網(wǎng)、擴(kuò)展的金屬板和槽板)引入到磁選機(jī)的磁場(chǎng)中。這些物體稱(chēng)作磁介質(zhì),它們可產(chǎn)生很高的局部磁場(chǎng)梯度,因而,大幅度增大對(duì)礦粒作用的磁力。在磁路設(shè)計(jì)中應(yīng)用高科技的鐵鎧螺旋管是磁選法進(jìn)展的另一個(gè)重要的特點(diǎn)。這種磁路的設(shè)計(jì)使磁選應(yīng)用范圍擴(kuò)大到弱磁性細(xì)粒礦物和抗磁性的細(xì)粒礦物。雖然超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)似乎給發(fā)明起到推動(dòng)作用,但是,它對(duì)磁選的重要意義尚未顯現(xiàn)出來(lái)。帶有磁介質(zhì)的磁選機(jī)不需要2T以上的磁感應(yīng)強(qiáng)度是有說(shuō)服力的。超導(dǎo)磁體的主要優(yōu)點(diǎn)是能降低能耗和可以在沒(méi)有磁介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生大的磁力。8.1概述?

（1）根據(jù)承載介質(zhì)的不同，可分成干式和濕式兩種。

（2）根據(jù)磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度的高低，分成弱磁場(chǎng)磁選機(jī)和強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)兩大類(lèi)。

8.1概述?（3）根據(jù)入料運(yùn)動(dòng)方向和從分選區(qū)排出分選產(chǎn)品的方法可分為：①順流型。被選物料和非磁性礦粒運(yùn)動(dòng)方向相同，磁性礦粒偏離此運(yùn)動(dòng)方向。②逆流型。被選物料和非磁性礦粒運(yùn)動(dòng)方向相同，磁性產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)與此方向相反。③半逆流型。被選物料從下方給入，而磁性礦粒和非磁性礦粒的運(yùn)動(dòng)方向相反。8.1概述?（4）根據(jù)磁性礦粒在磁場(chǎng)中的行為特征可分為：①有磁翻轉(zhuǎn)作用的磁選機(jī)。②無(wú)磁翻轉(zhuǎn)作用的磁選機(jī)。8.1概述?（5）根據(jù)磁性礦粒被選出的方式可分為:

①吸出式磁選機(jī)；②吸住式磁選機(jī)；③吸引式磁選機(jī)（6）根據(jù)排出磁性產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征可分為：圓筒式、圓錐式、帶式、輥式、盤(pán)式和環(huán)式等。（7）根據(jù)磁場(chǎng)類(lèi)型可分為：①恒定磁場(chǎng)磁選機(jī)；②旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁選機(jī)；③交變磁場(chǎng)磁選機(jī)；④脈動(dòng)磁場(chǎng)磁選機(jī)（8）根據(jù)產(chǎn)生磁場(chǎng)的方法，磁選機(jī)又可分為：永磁型磁選機(jī)、電磁型磁選機(jī)、超導(dǎo)型磁選機(jī)等。8.1概述?8.1概述?8.1概述?在各種磁性材料中，最重要的是以鐵為代表的鐵磁性材料，鈷、鎳、釓、鏑、釔等也具有鐵磁性。常用的鐵磁性材料多是鐵和其他金屬或非金屬的合金，以及某些含鐵的氧化物。鐵磁性材料的磁特性常用磁感應(yīng)強(qiáng)度與外磁場(chǎng)強(qiáng)度之間關(guān)系的B=f（H）曲線來(lái)表示。材料的磁特性，不僅與磁場(chǎng)強(qiáng)度、溫度和機(jī)械力有關(guān)，而且與磁化過(guò)程有關(guān)。

材料磁化時(shí)可分成以下幾種曲線。

1）起始磁化曲線

2）磁滯回線

3）正常磁化曲線

8.2磁選機(jī)常用磁性材料及特性?

1）起始磁化曲線

起始磁化曲線是外磁場(chǎng)H單調(diào)增加時(shí)得到的曲線。鐵磁性材料的起始磁化曲線的共同點(diǎn)是曲線由陡峭段和平坦段組成。陡峭段對(duì)應(yīng)于易磁化的特征，而平坦段對(duì)應(yīng)于難以磁化的特征。8.2磁選機(jī)常用磁性材料及特性?

2）磁滯回線

當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H在正負(fù)兩個(gè)方向上往復(fù)變化時(shí)，材料的磁化過(guò)程經(jīng)歷了一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，閉合曲線叫做磁滯回線。如果材料在磁化曲線兩端都達(dá)到飽和，所得回線就叫做飽和磁滯回線或主磁滯回線。8.2磁選機(jī)常用磁性材料及特性矯頑力?

3）正常磁化曲線

磁場(chǎng)H的循環(huán)范圍逐漸縮小，所得一系列磁滯回線的頂端的軌跡就是正常磁化曲線。這一曲線可以復(fù)制，能說(shuō)明材料的磁特性。正常磁化曲線和起始磁化曲線的形狀很相似。8.2磁選機(jī)常用磁性材料及特性?通常矯頑力將磁性材料分成兩大類(lèi)別：軟磁性材料和硬磁性材料。軟磁材料的矯頑力?。℉c<1KA/m）,磁滯回線狹長(zhǎng)。主要有工業(yè)純鐵、導(dǎo)磁不銹鋼、低碳鋼等。硬磁材料的矯頑力大（10～1000KA/m），主要有合金和陶瓷磁體兩大類(lèi)。8.2磁選機(jī)常用磁性材料及特性剩余磁感Br值表征提供永磁體磁感應(yīng)強(qiáng)度的能力，矯頑力Hc值表征保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不衰減的能力。

?

1）開(kāi)放磁系

磁極在同一側(cè)作相鄰配置且磁極之間無(wú)感應(yīng)磁介質(zhì)的磁系。特點(diǎn)：磁路長(zhǎng)、磁阻大、漏磁多，產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度低，多用于分選強(qiáng)磁性礦物的弱磁場(chǎng)磁選機(jī)8.3磁選機(jī)的磁系?8.3磁選機(jī)的磁系根據(jù)磁場(chǎng)的基本特性可知，開(kāi)放磁系磁場(chǎng)中任意一點(diǎn)（x，y）的磁場(chǎng)強(qiáng)度為：?

2）閉合磁系

閉合磁系是磁極作相對(duì)配置的磁系。分選空間即為磁極間的空氣隙。通常空氣隙較小，磁通通過(guò)空氣隙的磁阻小，漏磁少，故分選空間具有較強(qiáng)的磁場(chǎng)，用于分選較弱磁性礦物的強(qiáng)磁選機(jī)。8.3磁選機(jī)的磁系?8.3磁選機(jī)的磁系?8.4弱磁選設(shè)備?8.4弱磁選設(shè)備——干式1）除鐵器：主要用來(lái)從料流中除去夾雜的鐵塊或鐵屑，有電磁和永磁兩種。?8.4弱磁選設(shè)備——干式?8.4弱磁選設(shè)備——干式?8.4弱磁選設(shè)備——干式2）磁滑輪（磁力滾筒）：礦石均勻地給在皮帶上，當(dāng)?shù)V石經(jīng)過(guò)磁滑輪時(shí)，非磁性或者磁性很弱的礦粒在離心力和重力的作用下脫離皮帶面，而磁性較強(qiáng)的礦粒受磁力的作用被吸在皮帶上，并由皮帶帶到磁滑輪的下部，當(dāng)皮帶離開(kāi)磁滑輪伸直后，磁性礦粒所受的磁力減弱而落于磁性產(chǎn)品中。技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)P333?8.4弱磁選設(shè)備——干式永磁磁滑輪由鍶鐵氧體組成磁包角360度的多極磁系，套在磁系外面的由非導(dǎo)磁材料制成的旋轉(zhuǎn)圓筒組成。?8.4弱磁選設(shè)備——干式3筒式磁選機(jī)技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)P334?8.4弱磁選設(shè)備——濕式1)永磁筒式磁選機(jī)

由圓筒、磁系、分選槽及給料、排料和溢流機(jī)構(gòu)構(gòu)成。用于磁鐵礦分選、磁性加重介質(zhì)回收及為濕式強(qiáng)磁選給礦作準(zhǔn)備。磁系排列和磁極數(shù)量對(duì)分選結(jié)構(gòu)有決定性影響。筒徑小的磁選機(jī)一般用5極，大筒徑磁選機(jī)常用7極磁系，極性沿周邊方向交變，沿軸向極性相同；磁系包角1060～1350。采用鐵氧體永磁體，在給定的特殊磁場(chǎng)分布條件下能產(chǎn)生最高的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在磁場(chǎng)中工作的槽體用奧氏體不銹鋼制造，并用合成材料襯里防止磨損。排礦室大小及溢流堰高度均可調(diào)。?8.4弱磁選設(shè)備——濕式(1)CTS永磁筒式磁選機(jī)（順流型）

技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)P336用于粒級(jí)為5mm以下較粗的磁礦粒的粗選，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高，功耗低，但無(wú)法獲得最大回收率和最佳精礦質(zhì)量。?8.4弱磁選設(shè)備——濕式(2)CTN永磁筒式磁選機(jī)（逆流型)礦漿由給礦箱直接進(jìn)人到圓筒的磁系下方，尾礦損失低，回收率高。但由于精礦排出端距給礦口很近，精選作用差，精礦品位低。?8.4弱磁選設(shè)備——濕式磁力脫泥槽一種重力和磁力合作用的分選設(shè)備，廣泛用在磁選工藝中，用來(lái)脫去礦泥和細(xì)粒脈石，也作為過(guò)濾前的濃縮設(shè)備。在磁力脫泥槽中，礦粒在分選區(qū)受到的力主要有：重力、磁力和水流作用力。重力的作用是使礦粒沉降，磁性礦粒在磁場(chǎng)中受到磁力，方向垂直于等磁場(chǎng)強(qiáng)度線，指向磁場(chǎng)強(qiáng)度高的方向，磁力可以加速磁性礦粒向下沉降并吸附在磁系表面周?chē)仙鞯淖饔檬亲柚狗谴判缘募?xì)粒脈石和礦泥的沉降，并使它們順上升水流進(jìn)人溢流中，從而與磁性礦拉分開(kāi)，同時(shí)上升水流作用也可以使磁性礦粒呈松散狀態(tài)，把夾雜在其中的脈石沖洗出來(lái)，提高精礦品位。?8.4弱磁選設(shè)備——濕式

為了提高磁力脫泥槽的分選效果，在入選前將礦粒進(jìn)行預(yù)先磁化，使礦漿經(jīng)過(guò)一段磁化磁場(chǎng)的作用，細(xì)粒強(qiáng)磁性物料被磁化凝聚成較大的磁團(tuán)粒，這種磁團(tuán)粒在離開(kāi)磁場(chǎng)后，由于礦粒具有剩磁和較大的矯頑力，仍能保持下來(lái)。磁團(tuán)粒的沉降速度要比非磁性顆?？?，有利于后續(xù)的磁力脫泥等作業(yè)。預(yù)磁器大都為永磁體。預(yù)磁器常見(jiàn)的有“∏”形和“O”形兩種。

預(yù)磁器?8.4弱磁選設(shè)備——濕式脫磁器

為使強(qiáng)磁性團(tuán)粒分散需要通過(guò)脫磁器脫磁。常用的脫磁器結(jié)構(gòu)它是套在非磁性材料管上的塔形線圈，并通過(guò)交流電來(lái)工作。當(dāng)鐵磁性團(tuán)粒通過(guò)一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度由大變小的交變磁場(chǎng)時(shí)，磁團(tuán)粒被多次反復(fù)磁化，使磁性顆粒的磁能積一次比一次小，最后失去剩磁。?結(jié)構(gòu)：由電磁系統(tǒng)、分選系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)組成，輥?zhàn)佑帽〉膶?dǎo)磁鋼片和非磁性圓片交替疊成。分選過(guò)程：在相鄰原磁極的作用下，磁輥表面感生出與相鄰磁極極性相反的磁場(chǎng)，并在磁輥齒尖上產(chǎn)生方向指向磁輥的高磁場(chǎng)梯度。當(dāng)入料落到感應(yīng)輥表面時(shí)，磁性物料被輥吸住，隨著輥轉(zhuǎn)離磁場(chǎng)后落到接料槽中，非磁性物料沿重力和離心力的合力方向排出。8.5強(qiáng)磁選設(shè)備——干式1)感應(yīng)輥式?8.5強(qiáng)磁選設(shè)備——干式2)盤(pán)式磁選機(jī)?8.5強(qiáng)磁選設(shè)備——濕式1)濕式感應(yīng)輥式磁選機(jī)?8.5強(qiáng)磁選設(shè)備——濕式2)瓊斯型濕式強(qiáng)磁選機(jī)主要部件包括：磁導(dǎo)體、密封罩保護(hù)的勵(lì)磁線圈、裝有分選箱的轉(zhuǎn)環(huán)、給礦和給水裝置、精礦的清洗和高壓沖洗機(jī)構(gòu)、排礦機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。?8.5強(qiáng)磁選設(shè)備——濕式3)雙頭Sol平環(huán)式磁選機(jī)?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備1.高梯度磁選機(jī)第一代強(qiáng)磁選機(jī)：盤(pán)式、感應(yīng)輥式第二代強(qiáng)磁選機(jī)：多層聚磁介質(zhì)（Jones）第三代強(qiáng)磁選機(jī)：微細(xì)型多層磁介質(zhì)(Kolm)特點(diǎn)：均勻的背景磁場(chǎng)＋細(xì)絲狀鐵磁性磁介質(zhì)常用的磁介質(zhì)：導(dǎo)磁不銹鋼毛、纖維、細(xì)絲、細(xì)線、編織網(wǎng)、細(xì)拉伸板網(wǎng)等。?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備1.高梯度磁選機(jī)由于磁介質(zhì)半徑很小，形成的磁場(chǎng)梯度比瓊斯型磁選機(jī)的磁場(chǎng)梯度（2*103T／m）高l～2個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到了103T／m。從而使磁場(chǎng)力提高10～100倍。而由于磁飽和極限，通過(guò)提高磁場(chǎng)強(qiáng)度只能使磁場(chǎng)力提高2～3倍。大的磁場(chǎng)力HgradH為磁性顆粒提供了強(qiáng)大的磁力來(lái)克服流體阻力和重力，使分選的粒度下限可降到lμm。分選空間內(nèi)磁介質(zhì)的充填率低（5～12％），分選區(qū)利用效率高，介質(zhì)輕，傳動(dòng)負(fù)荷小，處理量大。?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備1)周期式分選過(guò)程分為給礦、漂洗和沖洗三個(gè)階段，工作可按程序自動(dòng)進(jìn)行。完成一個(gè)生產(chǎn)周期約需10～15min。?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備2)連續(xù)式

薩拉（Sala）型連續(xù)式平環(huán)型高梯度磁選機(jī)

主要部件：分選環(huán)、馬鞍形螺線管線圈、鎧裝螺線管鐵殼以及裝鐵磁性介質(zhì)的分選箱?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備連續(xù)式高梯度磁選機(jī)的典型操作形式?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備2)連續(xù)式

VMS型磁選機(jī)

該機(jī)磁系是一個(gè)變形螺線管磁體。裝有棒形磁介質(zhì)的立環(huán)穿過(guò)下鐵軛在螺線管磁場(chǎng)中沿反時(shí)針運(yùn)動(dòng)，礦漿由給料斗通過(guò)上鐵軛給入立環(huán)。?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備2.超導(dǎo)磁選機(jī)

超導(dǎo)：電阻為零，電流永不衰減1908年最后一個(gè)惰性氣體He被液化，獲得4.2K的低溫1911年H.K.Onnes發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象1957年BCS理論——超導(dǎo)現(xiàn)象的物理本質(zhì)1961年第一個(gè)超導(dǎo)磁體誕生1970年Bannister超導(dǎo)磁選機(jī)獲第一個(gè)美國(guó)專(zhuān)利1986年高溫超導(dǎo)體問(wèn)世（液氮溫度——77K）超導(dǎo)狀態(tài)的臨界參數(shù)：溫度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、電流密度?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備2.超導(dǎo)磁選機(jī)

磁性材料由鐵磁體改為超導(dǎo)體。結(jié)構(gòu)大致可分為三個(gè)系統(tǒng)：超導(dǎo)磁系、制冷系統(tǒng)和分選系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：①高場(chǎng)強(qiáng)，用Nb—Ti超導(dǎo)材料做的磁體其磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)到5T；②體積小且重量輕；③能耗低，比常導(dǎo)磁體節(jié)能90％；④高磁場(chǎng)帶來(lái)的高磁力使磁選機(jī)處理能力大大提高。根據(jù)超導(dǎo)磁選機(jī)是否具有磁介質(zhì)，將其分為高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)（有磁介質(zhì)）和開(kāi)梯度超導(dǎo)磁選機(jī)（無(wú)磁介質(zhì)）。?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備A)開(kāi)梯度德國(guó)研制的DESCOS型筒式磁選機(jī)主要由三部分組成：超導(dǎo)磁系、制冷系統(tǒng)和轉(zhuǎn)筒分離器。Nb—Ti線制成的低溫超導(dǎo)線圈近似橢圓形，固定在鐵支架的凹槽內(nèi)。?B）高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備?8.6高梯度與超導(dǎo)磁選設(shè)備美國(guó)Eriez公司制造分選室工作空間直徑127mm，長(zhǎng)500mm，其中罐長(zhǎng)500mm。額定磁感應(yīng)強(qiáng)度5.0T。液氦杜瓦容器直徑508mm，長(zhǎng)1181mm。?8.7磁流體選礦磁流體：在磁場(chǎng)或磁場(chǎng)與電場(chǎng)的聯(lián)合作用下能夠磁化，呈現(xiàn)出似加重現(xiàn)象，對(duì)于其中的顆粒產(chǎn)生磁浮力作用。磁流體選礦是一項(xiàng)選礦新技術(shù)，根據(jù)物料密度的差異進(jìn)行浮沉分離的技術(shù)。在該法中，位于不均勻磁場(chǎng)中的磁流體具有與其真實(shí)密度不同的表觀密度，而這個(gè)表觀密度是可以控制的。它分為磁流體靜力分選和磁流體動(dòng)力分選兩種。

1．磁流體靜力選礦磁流體靜力分選，是在不均勻磁場(chǎng)中，以順磁性液體為工作介質(zhì)，根據(jù)礦物之間密度、比磁化率的不同，分選弱磁性或非磁性礦物的一種分選技術(shù)。?8.7磁流體選礦

磁流體靜力選礦的工作介質(zhì)①高磁化系數(shù)的順磁性電解質(zhì)溶液——一般由順磁性金屬鹽類(lèi)溶解于水或有機(jī)溶劑中制成。②鐵磁性膠體懸浮液——它是將磁鐵礦等物質(zhì)的微粒經(jīng)過(guò)表面活性處理后形成的在重力和磁力作用下均能保持穩(wěn)定的懸浮液。③液態(tài)金屬或低熔點(diǎn)金屬——液態(tài)金屬不潤(rùn)濕礦石，在操作過(guò)程中，礦粒能自行分離，不僅避免了金屬溶液的損失，也不需配置金屬溶液凈化和再生流程，液態(tài)金屬密度大，最大可達(dá)11．5g／cm3，對(duì)分選有利。但生產(chǎn)費(fèi)用高，在高溫下操作困難。?8.7磁流體選礦?8.7磁流體選礦2．磁流體動(dòng)力選礦在磁場(chǎng)與電場(chǎng)的聯(lián)合作用下，以強(qiáng)電解質(zhì)溶液為分選介質(zhì)，根據(jù)礦物之間密度、比磁化率和導(dǎo)電性的不同，分選弱磁性或非磁性礦物的一種選礦技術(shù)。?8.8磁力選煤磁力選煤是利用煤（逆磁性）和煤系黃鐵礦及其他灰分礦物質(zhì)（順磁性）磁性的差異，在具有強(qiáng)大磁場(chǎng)力的分選空間中實(shí)現(xiàn)炭與煤系黃鐵礦和部分礦物質(zhì)的分離，從而達(dá)到脫硫、降灰的目的。?8.8磁力選煤煤中主要礦物的比磁化率?8.8磁力選煤?踏實(shí)，奮斗，堅(jiān)持，專(zhuān)業(yè)，努力成就未來(lái)。10月-2310月-23Friday,